(57)【要約】【課題】  構成の簡素化を図りながら、より効果的に収差を抑制でき、且つ、良好な再生信号特性を得ることができる光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】  赤外波長のレーザ光と赤色波長のレーザ光を出射する２波長型半導体レーザにおけるレーザ光のうち、赤外波長のレーザ光を対物レンズおよび光学系の光軸に整合させ、赤色波長のレーザ光を軸外に位置づける。これにより、赤色レーザ光の光軸を対物レンズおよび光学系の光軸に整合させる場合に比べ、軸外に配置されるレーザ光に生じる収差を顕著に抑制でき、良好な再生信号特性を得ることができる。【選択図】    図１
2007073137.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＤ、ＤＶＤおよび次世代ＤＶＤに対応可能な互換型ドライブ装置に搭載される光ピックアップ装置において、
前記ＣＤに対して用いるレーザ光と前記ＤＶＤに対して用いるレーザ光の２種類のレーザ光を所定のギャップを有する平行光軸に沿って出射する第１の半導体レーザと、
前記第１の半導体レーザとは個別に配置されるとともに前記次世代ＤＶＤに対して用いるレーザ光を出射する第２の半導体レーザと、
これら各レーザ光を対応するディスク上に収束させる対物レンズと、
前記ディスクから反射された各レーザ光を受光する光検出器と、
前記第１および第２の半導体レーザから出射される各レーザ光を前記対物レンズに導くと共に前記ディスクから反射された各レーザ光を前記光検出器に導く光学系を備え、
前記第１の半導体レーザ、前記第２の半導体レーザ、前記対物レンズおよび前記光学系は、前記第１の半導体レーザから出射される２種類のレーザ光のうち前記ＣＤ用レーザ光の光軸が前記対物レンズおよび前記光学系の光軸に整合し、且つ、前記第２の半導体レーザから出射される前記次世代ＤＶＤ用レーザ光の光軸が前記対物レンズおよび前記光学系の光軸に整合するよう調整されている、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光ピックアップ装置において、
前記光学系は、前記第１の半導体レーザから出射される２種類のレーザ光のうち前記ＣＤ用レーザ光を有限系にて前記対物レンズに導き、且つ、前記ＤＶＤ用のレーザ光を無限系にて前記対物レンズに導くための光学手段を含む、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項３】
請求項２に記載の光ピックアップ装置において、
前記光学系は、前記第２の半導体レーザから出射される前記次世代ＤＶＤ用のレーザ光を無限系にて前記対物レンズに導くための光学手段を含む、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ピックアップ装置に関するものであり、特に、波長の異なる複数種類のレーザ光を照射可能な互換型の光ピックアップ装置に用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報記録媒体として用いられる光ディスクの高密度化および高容量化の要請に伴い、波長４０５ｎｍ程度の青色レーザ光を用いた次世代ＤＶＤの開発が進められている。また、従来より広く利用されているＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）と、かかる次世代ＤＶＤとの互換性を有する光ピックアップ装置に関する技術が種々検討・提案されている。
【０００３】
かかる複数波長互換型の光ピックアップ装置において、各波長に応じた半導体レーザをそれぞれ個別に配備する場合、それぞれの半導体レーザに対応した光学素子が別途必要とされる。このため、光ピックアップ装置の光学系として配備する光学素子の部品点数が増加し、光学系の複雑化および装置形状の大型化を招くとの問題が生じる。
【０００４】
このような問題を回避する手段として、特許文献１に記載の技術が知られている。この技術に係る光ピックアップ装置には、赤外波長（λ＝７８５ｎｍ程度）のレーザ光を出射する半導体素子と赤色波長（λ＝６５０ｎｍ程度）のレーザ光を出射する半導体素子が一体化された半導体レーザと、青色波長（λ＝４０５ｎｍ程度）のレーザ光のみを出射する半導体レーザの２つの半導体レーザが、レーザ光源として用いられている。また、かかる光ピックアップ装置に適用される光学系は、出射された各レーザ光が一つの対物レンズに導かれるよう構成されている。
【０００５】
この技術によれば、赤外波長のレーザ光と赤色波長のレーザ光の光学系が共通化されるため、上記のように赤外レーザ光と赤色レーザ光をそれぞれ出射する半導体レーザを個別に配備する場合に比べ、光学系の簡素化および装置形状の小型化が図られる。
【０００６】
なお、上記の技術では、２つの半導体レーザは、光学系の中心軸に、赤色レーザ光の光軸と青色レーザ光の光軸が整合されるようにして配置されている。ここで、赤外波長のレーザ光を出射する半導体素子と赤色波長のレーザ光を出射する半導体素子は、一定の光軸間距離を有する状態で半導体レーザ内に配置されているため、赤外レーザ光の光軸と、光学系の中心軸の間には、かかる半導体素子間の光軸間距離に相当する分だけ、離間（軸外／光軸ずれ）が生じることとなる。
【０００７】
一般に、レーザ光が対物レンズの中心軸に対して偏った状態で対物レンズに入射すると、このレーザ光は、その焦点位置において正しくスポットを形成することができず、焦点位置に収差が発生する。このような現象は、一般に、コマ収差と呼ばれるものである。
【０００８】
コマ収差は、光ディスクの基板厚をｔとし、レーザ光の光束に対応する対物レンズの開口数をＮＡとし、レーザ光の波長をλとした場合、次式で与えられる。
【０００９】
コマ収差∝ｔ×ＮＡ3／λ  ・・・（１）
上式（１）に示す如く、コマ収差は、対物レンズに対するレーザ光の開口数（ＮＡ）の３乗に比例し、レーザ光の波長（λ）に反比例する。したがって、対物レンズに対する赤外レーザ光の開口数（ＮＡ）と赤色レーザ光の開口数（ＮＡ）が同程度である場合、赤色レーザ光は赤外レーザ光よりも波長が短いので、コマ収差の発生を抑えるには、赤色波長のレーザ光を対物レンズの光軸に整合させた方が有利であると言える。さらに、互換型光ピックアップ装置では、通常、赤外レーザ光に対応する対物レンズの開口数（ＮＡ）よりも赤色レーザ光に対応する対物レンズの開口数（ＮＡ）の方が大きいため、この点からも、コマ収差の発生を抑えるには、赤色波長のレーザ光を対物レンズの光軸に整合させる方が有利であると言える。
【００１０】
したがって、この観点からすると、コマ収差の発生を低減するためには、赤色波長のレーザ光の方を光学系および対物レンズの光軸に整合させ、軸外に赤外波長のレーザ光を配置するのが好ましいと考えられる。
【００１１】
以上の理由から、上記の技術にも示される如く、これまでは、赤外波長（λ＝７８５ｎｍ程度）のレーザ光を出射する半導体素子と赤色波長（λ＝６５０ｎｍ程度）のレーザ光を出射する半導体素子が一体化された半導体レーザは、軸外に赤外レーザ光を位置づけ、光学系の中心となる光軸位置には赤色レーザ光の光軸を整合させるよう配置するのが一般的とされていた。
【００１２】
なお、光ディスクのガラス基板厚の変化に伴い現れる収差は、球面収差と呼ばれ、次式で表される。
【００１３】
球面収差∝ｔ×ＮＡ4／λ  ・・・（２）
なお、式（２）に記載されている変数は全て式（１）で用いられたものと同様である。
【特許文献１】特開２００５−１４１８００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、本件出願の発明者が上記と同様の２つの半導体レーザを有するピックアップ装置を用いて実際に検証したところ、上記のように赤色波長のレーザ光を対物レンズと光学系の中心軸に整合させるよりも、赤外波長のレーザ光の方を対物レンズと光学系の中心軸に整合させる方が、軸外に位置づけられたレーザ光に生じる収差をより効果的に抑制でき、良好な再生信号特性を得ることができることが確認された。
【００１５】
そこで、本発明は、かかる検証結果に基づき、構成の簡素化を図りながら、より効果的に収差を抑制でき、且つ、良好な再生信号特性を得ることができる光ピックアップ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
第一の発明は、ＣＤ、ＤＶＤおよび次世代ＤＶＤに対応可能な互換型ドライブ装置に搭載される光ピックアップ装置において、前記ＣＤに対して用いるレーザ光と前記ＤＶＤに対して用いるレーザ光の２種類のレーザ光を所定のギャップを有する平行光軸に沿って出射する第１の半導体レーザと、前記第１の半導体レーザとは個別に配置されるとともに前記次世代ＤＶＤに対して用いるレーザ光を出射する第２の半導体レーザと、これら各レーザ光を対応するディスク上に収束させる対物レンズと、前記ディスクから反射された各レーザ光を受光する光検出器と、前記第１および第２の半導体レーザから出射される各レーザ光を前記対物レンズに導くと共に前記ディスクから反射された各レーザ光を前記光検出器に導く光学系を備え、前記第１の半導体レーザ、前記第２の半導体レーザ、前記対物レンズおよび前記光学系は、前記第１の半導体レーザから出射される２種類のレーザ光のうち前記ＣＤ用レーザ光の光軸が前記対物レンズおよび前記光学系の光軸に整合し、且つ、前記第２の半導体レーザから出射される前記次世代ＤＶＤ用レーザ光の光軸が前記対物レンズおよび前記光学系の光軸に整合するよう調整されていることを特徴とする。
【００１７】
第２の発明は、第１の発明に係る光ピックアップ装置において、前記光学系は、前記第１の半導体レーザから出射される２種類のレーザ光のうち前記ＣＤ用レーザ光を有限系にて前記対物レンズに導き、且つ、前記ＤＶＤ用のレーザ光を無限系にて前記対物レンズに導くための光学手段を含むことを特徴とする。
【００１８】
第３の発明は、第２の発明に係る光ピックアップ装置において、前記光学系は、前記第２の半導体レーザから出射される前記次世代ＤＶＤ用のレーザ光を無限系にて前記対物レンズに導くための光学手段を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る光ピックアップ装置によれば、ＣＤ用レーザ光とＤＶＤ用レーザ光のうちＣＤ用レーザ光の光軸が対物レンズおよび光学系の光軸に整合するようにして、これら２つのレーザ光を出射する半導体レーザが配置される。このような構成をとることにより、本発明によれば、これら２つのレーザ光の収差特性を何れも適正なものとすることができ、良好な再生信号特性を得ることができる。
【００２０】
すなわち、本発明のように軸外にＤＶＤ用レーザ光（赤色波長：λ＝６５０ｎｍ程度）を位置づけるようにすると、上記従来例のように軸外にＣＤ用レーザ光（赤外波長：λ＝７８５ｎｍ程度）を位置づける場合に比べ、軸外レーザ光に生じる収差を顕著に抑制することができ、これにより、良好な再生信号特性を得ることができる。
【００２１】
なお、この点については、以下の実施の形態において検証例１、２を示しながら明らかにする。
【００２２】
また、かかる収差特性の改善は、ＣＤ用レーザ光の光軸を対物レンズおよび光学系の光軸に整合させることのみによって達成される。このため、光学系に新たな光学素子を特別に配置する必要もなく、よって、光ピックアップ装置の構成を極めて簡素なものとすることができる。
【００２３】
本発明の特徴は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明の一つの実施形態であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以下の実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。
【００２５】
まず、図１に実施の形態に係る光ピックアップ装置１００の光学系を示す。なお、同図に示すサーボ回路１０はドライブ側の構成を便宜的に示したものである。
【００２６】
本実施の形態に係る光ピックアップ装置では、赤色／青色波長のレーザ光は無限系で対物レンズに入射し、赤外波長のレーザ光は有限系で対物レンズに入射する。
【００２７】
図示の如く、光ピックアップ装置１００は、半導体レーザ１０１と、グレーティング１０２と、コリメータレンズ１０３と、２波長型半導体レーザ１０４と、グレーティング１０５、１０６と、コリメータレンズ１０７と、ダイクロプリズム１０８と、偏光ビームスプリッタ１０９と、波面補正素子１１０と、ミラー１１１と、λ／４板１１２と、開口制限素子１１３と、対物レンズアクチュエータ１１４と、集光レンズ１１５と、光検出器１１６を備えている。
【００２８】
半導体レーザ１０１は、波長４０５ｎｍ程度の青色レーザ光を出射する。グレーティング１０２は、半導体レーザ１０１から出射された青色レーザ光を、回折作用によって３ビームに分光する格子パターンを有する。コリメータレンズ１０３は、半導体レーザ１０１から出射されたレーザ光を平行光に変換する。
【００２９】
２波長型半導体レーザ１０４は、波長７８５ｎｍ程度の赤外レーザ光と、波長６５０ｎｍ程度の赤色レーザ光を出射する。
【００３０】
図２に、２波長型半導体レーザ１０４の構成を示す。なお、同図（ｂ）は、同図（ａ）を右側面から投影した側面図である。
【００３１】
図示の如く、２波長型半導体レーザ１０４は、半導体素子１０４ａ、１０４ｂと、基体１０４ｃと、ケーシング１０４ｄを備えている。半導体素子１０４ａは、波長７８５ｎｍ程度の赤外レーザ光を出射する。半導体素子１０４ｂは、波長６５０ｎｍ程度の赤色レーザ光を出射する。基体１０４ｃには、半導体素子１０４ａ、１０４ｂから出射されたレーザ光の光軸が一定間隔となるように、半導体素子１０４ａ、１０４ｂが配備されている。ケーシング１０４ｄは、基体１０４ｃを固定するベース部と、半導体素子１０４ａおよび１０４ｂを保護するカバーと、駆動電流を半導体素子１０４ａおよび１０４ｂへ供給する接続端子を具備している。
【００３２】
図１に戻って、グレーティング１０５は、赤外波長のレーザ光を回折作用によって３ビームに分光する波長選択性の格子パターンを有する。グレーティング１０６は、赤色波長のレーザ光を、グレーティング１０５と同様、回折作用によって３ビームに分光する波長選択性の格子パターンを有する。コリメータレンズ１０７は、半導体レーザ１０４から出射された、赤外／赤色波長のレーザ光を平行光に変換する。
【００３３】
ダイクロプリズム１０８は、半導体レーザ１０１から出射された青色波長のレーザ光をほぼ１００％透過させ、且つ、半導体レーザ１０４から出射された赤外／赤色波長のレーザ光をほぼ１００％反射させる。
【００３４】
なお、ダイクロプリズム１０８は、これにより反射される赤外波長のレーザ光の光軸と、これを透過する青色波長のレーザ光の光軸が一致するよう配置されている。すなわち、赤外波長のレーザ光を出射する半導体素子１０４ａは、ダイクロプリズム１０８を透過した後の赤外レーザ光の光軸が、半導体レーザ１０１から出射される青色レーザ光の光軸と一致するように配置される。
【００３５】
偏光ビームスプリッタ１０９は、半導体レーザ１０１、１０４側から入射されるレーザ光をほぼ１００％透過させ、且つ、光ディスク側からの反射光をほぼ１００％反射する。
【００３６】
波面補正素子１１０は、赤外波長のレーザ光が対物レンズ１１４ａに有限系にて入射するよう赤外波長のレーザ光の波面状態を補正する。上述の如く、半導体レーザ１０１、１０４から出射される各波長のレーザ光はコリメータレンズ１０３、１１３によって全て平行光に変換されている。しかし、本実施の形態において用いられる光ピックアップ装置１００は、赤外波長のレーザ光のみ対物レンズ１１４ａに有限系にて入射される設計仕様とされている。このため、かかる対物レンズ１１４ａの設計仕様に適合するように、赤外波長のレーザ光の波面状態が、波面補正素子１１０によって補正される。
【００３７】
波面補正素子１１０としては、たとえば、液晶素子を用いることができる。この液晶素子には、レーザ光の光軸を中心とした同心リング状の透明電極が複数配されている。この透明電極に電圧を印加することで、液晶素子の屈折率は輪環状に分布され、これにより、レーザ光の波面状態は拡散作用を受ける。
【００３８】
この他、波面補正素子１１０としては、液晶分子の配向によって屈折率が変化する性質を利用した液晶レンズや、レンズ間隔が制御可能なビームエキスパンダレンズを用いることができる。
【００３９】
ミラー１１１は、偏光ビームスプリッタ１０９からのレーザ光を、対物レンズアクチュエータ１１４に向けて反射する。
【００４０】
λ／４板１１２は、ミラー１１１側から入射するレーザ光を直線偏光から円偏光に変換すると共に、光ディスク側からの反射光を、ミラー１１１からの入射時に比べて偏光面が９０°回転した直線偏光に変換する。
【００４１】
開口制限素子１１３は、赤外波長のレーザ光の外環を遮光し、レーザ光を適正な有効径に制限して対物レンズ１１４ａに入射させる。対物レンズ１１４ａの開口数は、ディスク毎の基板厚に応じて予め決められている。具体的には、赤外波長のレーザ光を用いるディスクの基板厚に対応する開口数（ＮＡ２）は、他の波長のレーザ光を用いるディスクの基板厚に対応する開口数（ＮＡ１）に比べて低く設定されている。赤外波長のレーザ光は、対物レンズ１１４ａに入射する前に、開口制限素子１１３によって有効径が制限される。これにより、基板厚に対応する開口数（ＮＡ２）にて対物レンズ１１４ａに入射される。
【００４２】
なお、開口制限素子１１３としては、たとえば、回折素子を用いることができる。この回折素子には、レーザ光の外環部が入射する位置に波長選択性の回折パターンが形成されており、このパターンの回折作用によって、赤外波長のレーザ光のみが発散される。これにより、赤外波長のレーザ光は、内円部のみが対物レンズ１１４ａへと導かれる。赤色／青色波長のレーザ光は、回折素子による回折作用を受けることはないので、開口制限作用を受けることなく、そのまま対物レンズ１１４ａへと導かれる。
【００４３】
この他、開口制限素子１１３として、偏光フィルタを用いることができる。すなわち、赤外波長のレーザ光の外環部位置に偏光フィルタを配するとともに、当該レーザ光の偏光面を偏光フィルタの偏光面に対して直交させる。この場合、赤外波長のレーザ光の偏光面のみを偏光フィルタの偏光面に対して直交させることから、当該レーザ光の偏光面を他のレーザ光の偏光面に対し９０°回転させる手段が別途必要となる。この手段としては、たとえば、波長選択性のλ／２板を用いることができる。
【００４４】
さらに、開口制限素子１１３として、位相フィルタを用いることもできる、この場合、赤外波長のレーザ光のみフィルタリングされるよう、位相フィルタの厚みを調整する必要がある。
【００４５】
対物レンズアクチュエータ１１４は、サーボ回路１０から印加されるフォーカスサーボ信号およびトラッキングサーボ信号に応じて、対物レンズ１１４ａをフォーカス方向およびトラッキング方向に駆動する。なお、対物レンズ１１４ａは、無限系の状態で入射する赤色／青色波長のレーザ光を、これに対応する光ディスクの記録面１に収束させると共に、有限系の状態で入射する赤外波長のレーザ光を、これに対応する光ディスクの記録面２に収束させるよう設計されている。
【００４６】
対物レンズ１１４ａは、その光軸が、青色波長のレーザ光の光軸に整合するよう、配置が調整されている。したがって、青色波長のレーザ光と赤外波長のレーザ光は、その光軸が対物レンズ１１４ａの光軸に整合する状態にて対物レンズ１１４ａに入射する。これに対し、赤色波長のレーザ光は、その光軸が対物レンズ１１４ａの光軸からずれた状態にて対物レンズ１１４ａに入射する。
【００４７】
なお、対物レンズ１１４ａは、レーザ光の入射側側面にブレーズ型回折格子が形成された両側非球面のレンズにて構成されている。ブレーズ型回折格子のパターンおよび非球面レンズの面形状は、上記の如く、無限系の状態で入射する赤色／青色波長のレーザ光と、有限系の状態で入射する赤外波長のレーザ光を、それぞれ、対応する光ディスクの記録面上に収束させ得るよう設計されている。
【００４８】
集光レンズ１１５は、各波長のレーザ光に非点収差作用を与える。
【００４９】
光検出器１１６は、受光したレーザ光の強度分布から、再生ＲＦ信号、トラッキングエラー信号およびフォーカスエラー信号を生成するためのセンサパターンを有している。また、光検出器１１６には、赤外／青色波長のレーザ光が収束されるセンサと赤色波長のレーザ光が収束されるセンサが配されている。
【００５０】
サーボ回路１０は、光検出器１１６から入力されるセンサ信号を演算処理して、トラッキングサーボ信号およびフォーカスサーボ信号を生成し、対物レンズアクチュエータ１１４を駆動する。
【００５１】
半導体レーザ１０１から出射された青色波長のレーザ光は、グレーティング１０２を透過する際に３ビームに分光される。分光された青色レーザ光は、コリメータレンズ１０３によって平行光に変換され、ダイクロプリズム１０８、偏光ビームスプリッタ１０９を透過する。その後、青色レーザ光は、ミラー１１１によって、λ／４板１１２に導かれ、円偏光に変換される。しかる後、レーザ光は、対物レンズ１１４ａを介して、当該青色レーザ光を用いる光ディスクの記録面１上に収束される。
【００５２】
光ディスクによって反射された青色レーザ光は、再びλ／４板１１２に入射することにより、ディスクへの入射時に比べ偏光面が９０°回転した直線偏光に変換される。その後、青色レーザ光は、ミラー１１１によって反射され、偏光ビームスプリッタ１０９へと導かれる。更に、青色レーザ光は、偏光ビームスプリッタ１０９により反射された後、集光レンズ１１５により非点収差が導入され、光検出器１１６の対応するセンサーパターン上に収束される。
【００５３】
半導体レーザ１１１の半導体素子１０４ａから出射された赤外波長のレーザ光は、グレーティング１０５を透過する際に３ビームに分光される。分光された赤外レーザ光は、コリメータレンズ１０７によって平行光に変換され、ダイクロプリズム１０８に入射する。この際、赤外レーザ光は、ダイクロプリズム１０８によって、青色波長のレーザ光の光軸と一致する状態となるように反射される。
【００５４】
その後、赤外レーザ光は、偏光ビームスプリッタ１０９を透過し、波面補正素子１１０に入射する。波面補正素子１１０を透過する際、赤外レーザ光は拡散作用を受ける。そして、ミラー１１１を介してλ／４板１１２に導かれ、円偏光に変換される。その後、赤外レーザ光は、開口制限素子１１３により開口制限作用を受ける。これにより、赤外レーザ光は、対応する開口数（ＮＡ２）にて対物レンズ１１４ａに入射し、当該赤外波長のレーザ光を用いる光ディスクの記録面２上に収束される。
【００５５】
光ディスクによって反射されたレーザ光は、青色波長のレーザ光と同様の光路を辿り、光検出器１１６の対応するセンサーパターン上に収束される。
【００５６】
半導体レーザ１１１の半導体素子１０４ｂから出射された赤色波長のレーザ光は、グレーティング１０６を透過する際に３ビームに分光される。分光された赤色レーザ光は、コリメータレンズ１０７によって平行光に変換され、ダイクロプリズム１０８に入射する。この際、赤色レーザ光の光軸は赤外レーザ光の光軸（図２に示すＸ軸）に対し光軸に直交する方向にズレが生じているため、ダイクロプリズム１０８により反射された後も、同様の光軸ズレが発生する。赤色レーザ光は、かかる光軸ズレが生じたまま、ミラー１１１によって反射され、対物レンズ１１４ａを介して、当該赤色波長のレーザ光を用いる光ディスクの記録面１に収束される。
【００５７】
光ディスクによって反射されたレーザ光は、ミラー１１１によって反射され、偏光ビームスプリッタ１０９へと導かれる。このとき、レーザ光は、偏光ビームスプリッタ１０９によって、光軸ズレが生じた状態にて反射作用を受ける。その後、レーザ光は、集光レンズ１１５に入射され、光軸ズレが生じた状態にて光検出器１１６の対応するセンサーパターン上に収束される。
【００５８】
本実施の形態に係る光ピックアップ装置では、上記の如く、赤外波長のレーザ光と赤色波長のレーザ光のうち、赤外波長のレーザ光が青色波長のレーザ光の光軸に整合した状態にて、対物レンズ１１４ａに入射される。したがって、赤外波長のレーザ光は、その光軸が対物レンズ１１４ａの光軸に整合した状態にて対物レンズ１１４ａに入射し、赤色波長のレーザ光は、その光軸が対物レンズ１１４ａの光軸からずれた状態にて対物レンズ１１４ａに入射する。
【００５９】
上記の如く、式〔（１）：コマ収差∝ｔ×ＮＡ3／λ、（２）：球面収差∝ｔ×ＮＡ4／λ〕からすれば、波長が短く、且つ、開口数ＮＡが大きい赤色波長のレーザ光の方が、赤外波長のレーザ光よりも収差が生じ易く、このため、軸外特性も、赤色波長のレーザ光の方が、赤外波長のレーザ光よりも劣ると考えられる。したがって、この観点からは、赤外波長のレーザ光よりも赤色波長のレーザ光の方を、青色波長のレーザ光の光軸に整合させ、対物レンズに光軸ずれなく入射させるのが好ましいと考えられる。しかし、発明者が検証したところ、赤色波長のレーザ光を対物レンズの光軸に整合させるよりも、赤外波長のレーザ光を対物レンズの光軸に整合させた方が良好な収差特性が得られることが確認された。したがって、上記実施の形態のように、赤外波長のレーザ光の方を青色波長のレーザ光の光軸に整合させ、対物レンズ１１４ａに光軸ずれなく入射させた方が、赤色波長のレーザ光の光軸を整合させるよりも良好な収差特性が得られる。
【００６０】
以下、この点について、検証例を挙げながら説明する。
【００６１】
＜検証例１＞
図３（ａ）は、光ピックアップ装置から出射されるレーザ光のスポット強度をスポット測定器にて測定したときの測定結果を示すものである。なお、本測定は、上記実施の形態と同様、赤色／青色波長のレーザ光が無限系にて対物レンズに入射し、赤外波長のレーザ光が有限系にて対物レンズに入射する光学系を用いて行ったものである。
【００６２】
なお、測定条件は以下のとおりである。
【００６３】
(1) 対物レンズの開口数（ＮＡ）
・青色波長（λｃ＝４０５ｎｍ）のレーザ光：ＮＡ＝０．６５
・赤色波長（λｂ＝６５０ｎｍ）のレーザ光：ＮＡ＝０．６５
・赤外波長（λａ＝７８５ｎｍ）のレーザ光：ＮＡ＝０．５１
(2) 対物レンズに入射する赤外レーザ光の拡散状態
・焦点距離＝−１００（ｍｍ）
(3) 対物レンズ（回折型）の特性
レーザ光入射側に回折面を有する両側非球面レンズを使用。
各波長のレーザ光に対する焦点距離
上記ＮＡおよび拡散状態（青色無限／赤色無限／赤外有限）にて入射したとき；
・青色波長のレーザ光の焦点距離＝３．１０（ｍｍ）
・赤色波長のレーザ光の焦点距離＝３．１９（ｍｍ）
・赤外波長のレーザ光の焦点距離＝３．１６（ｍｍ）
(4) 赤外波長のレーザ光と赤色波長のレーザ光の光軸ずれ量
・光軸ずれ量＝１１０（μｍ）
【００６４】
赤外波長レーザ光の出射時には、スポット測定面（受光面）の手前に、ＣＤ基板厚と同様の基板厚１．２（ｍｍ）を有するガラス基板を配置して測定を行った。また、赤色波長レーザ光の出射時には、スポット測定面（受光面）の手前に、ＤＶＤ基板厚と同様の基板厚０．６（ｍｍ）を有するガラス基板を配置して測定を行った。
【００６５】
測定に用いる対物レンズの光学系は、上記実施の形態に示したものと同じである。但し、本測定は、対物レンズを含む光学系の光軸に、赤外波長のレーザ光の光軸を整合させた状態と、赤色波長のレーザ光の光軸を整合させた状態のそれぞれについて、発光レーザを切り替えながら行った。
【００６６】
図３（ａ）は、本測定の実測結果、図３（ｂ）は、図３（ａ）の強度分布を模式的に示したものである。なお、模式図中の明暗は、光の強度を示しており、明度が低い（黒い）ほど光の強度が高く、明度が高い（白い）ほど光の強度が低い状態となっている。
【００６７】
測定結果１−１は、赤色波長（λｂ＝６５０ｎｍ）のレーザ光の光軸を光学系の光軸に整合させた状態にて赤色波長のレーザ光を発光させた場合におけるレーザスポットの強度分布を測定したものである。
【００６８】
測定結果１−２は、赤色波長（λｂ＝６５０ｎｍ）のレーザ光の光軸を光学系の光軸に整合させた状態にて赤外波長のレーザ光を発光させた場合におけるレーザスポットの強度分布を測定したものである。
【００６９】
測定結果２−１は、赤外波長（λａ＝７８５ｎｍ）のレーザ光の光軸を光学系の光軸に整合させた状態にて赤色波長のレーザ光を発光させた場合におけるレーザスポットの強度分布を測定したものである。
【００７０】
測定結果２−２は、赤外波長（λａ＝７８５ｎｍ）のレーザ光の光軸を光学系の光軸に整合させた状態にて赤外波長のレーザ光を発光させた場合におけるレーザスポットの強度分布を測定したものである。
【００７１】
測定結果１−１と測定結果１−２を参照すると、赤色波長のレーザ光の光軸を光学系の光軸に整合させた場合には、略楕円状の安定したスポットの強度分布の外側に、非対称となる強度分布が広範な領域において存在していることが分かる。また、この非対称となる強度分布には、比較的大きな強度（灰色）を持つ領域が存在し、この領域と、光の強度が弱い（白）領域が混在していることが分かる。
【００７２】
一方、測定結果２−１と測定結果２−２を参照すると、赤外波長のレーザ光の光軸を光学系の光軸に整合させた場合にも、略楕円状の安定したスポットの強度分布の外側に、非対称となる強度分布が存在していることが分かる。しかし、その領域は、測定結果１−１と測定結果１−２と比較してかなり狭小である。また、この非対称となる強度分布には、光の強度が弱い（白）領域が存在するものの、光の強度が中程度（灰色）の領域は存在しない。
【００７３】
このような、非対称となる強度分布は、一般に、サイドローブと呼ばれ、再生ＲＦ信号やフォーカスエラー信号等を生成する際にノイズとなって現れる。また、このようなノイズは、サイドローブの分布が非対称であって、強度分布の差が大きいほど、顕著に現れる。
【００７４】
図３に示す測定結果から明らかなとおり、赤外波長と赤色波長のレーザ光のうち、赤外波長のレーザ光の光軸を光学系の光軸に一致させることによって、非対称なサイドローブの出現を低減させることができる。したがって、上記実施の形態のように、半導体レーザ１１１に配備されている半導体素子１０４ａ（赤外波長）の光軸を、青色波長のレーザ光の光軸に一致させ、これにより赤外波長のレーザ光の光軸を、対物レンズを含む光学系の光軸に一致させることにより、非対称なサイドローブの出現を低減させ、安定したビームスポットを、光ディスクおよび光検出器１１６に収束させることができるようになる。これにより、光ディスクに対して安定したビームスポットを収束させることができ、また、再生ＲＦ信号等に含まれるノイズを減少させることができる。
【００７５】
＜検証例２＞
上記測定例１と同一の測定条件に従う光ピックアップ装置を用いて、光ディスクをレーザ光の光軸に対して傾けたときのチルト角とジッタ値の関係を測定した。
【００７６】
一般に、レーザ光の光軸と光学系（対物レンズ）の光軸の間にずれが生じると、この軸外光にはディスク上の収束位置において収差が生じる。この場合、ディスクが収差に応じた大きさだけレーザ光の光軸から傾いたときに、光ディスク上における軸外光の収差が最小になる。つまり、軸外光に生じる収差の大きさは、再生信号上のジッタ値が最小となるときのディスクチルト角にて表すことができる。
【００７７】
図４（ａ）は、赤色波長（λｂ＝６５０ｎｍ）のレーザ光の光軸を光学系の光軸に整合させた状態にて赤色波長のレーザ光と赤外波長のレーザ光を発光させた場合におけるディスクチルト角とジッタ値の関係を測定したものである。なお、同図に示す測定結果は、赤色波長のレーザ光を発光させた場合にジッタ値が最小となるディスクチルト角を０°とし、このチルト角からの変化量を各測定タイミングにおけるチルト角として表している。
【００７８】
図４（ｂ）は、赤外波長（λａ＝７８５ｎｍ）のレーザ光の光軸を光学系の光軸に整合させた状態にて赤色波長のレーザ光と赤外波長のレーザ光を発光させた場合におけるディスクチルト角とジッタ値の関係を測定したものである。なお、同図に示す測定結果は、赤外波長のレーザ光を発光させた場合にジッタ値が最小となるディスクチルト角を０°とし、このチルト角からの変化量を各測定タイミングにおけるチルト角として表している。
【００７９】
図４（ａ）の測定結果を参照すると、赤外波長レーザ光の発光時にジッタ値が最小値となるディスクチルト角は、赤色波長レーザ光の発光時にジッタ値が最小値となるディスクチルト角から０．５８°離れていることが分かる。また、赤色波長レーザ光の発光時にジッタ値が最小値となるディスクチルト角の状態にて赤外波長のレーザ光を発光させると、そのジッタ値は１４．０％に劣化することが分かる。
【００８０】
一方、図４（ｂ）の測定結果を参照すると、赤色波長レーザ光の発光時にジッタ値が最小値となるディスクチルト角は、赤外波長レーザ光の発光時にジッタ値が最小値となるディスクチルト角から僅かに０．１°程度しか離れていないことが分かる。また、赤外波長レーザ光の発光時にジッタ値が最小値となるディスクチルト角の状態にて赤色波長のレーザ光を発光させると、そのジッタ値は６．５％程度の劣化（赤外波長レーザ光の発光時と同程度）に抑制されることが分かる。
【００８１】
かかる測定結果から、赤色波長のレーザ光を光学系の光軸に整合させるよりも、赤外波長のレーザ光を光学系の光軸に合わせる方が、軸外光に生じる収差の大きさを抑制することができ、また、再生信号のジッタ値を抑制することができることが分かる。したがって、上記実施の形態のように、半導体レーザ１１１に配備されている半導体素子１０４ａ（赤外波長）の光軸を青色波長のレーザ光の光軸に一致させ、これにより赤外波長のレーザ光の光軸を対物レンズを含む光学系の光軸に一致させることにより、光ディスク上における各レーザ光の収差を効果的に抑制することができ、良好な再生信号特性を実現することができる。
【００８２】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、他に種々の変更が可能であることは言うまでもない。
【００８３】
上記実施の形態の変更例として、図５に示す如く、集光レンズ１１５と、光検出器１１６の間に光軸補正素子２０１を新たに加えた、光ピックアップ装置２００とすることもできる。
【００８４】
光軸補正素子２０１には、赤色波長のレーザ光を回折させる波長選択性のホログラム格子パターンが形成されている。このため、赤色波長のレーザ光は、光軸補正素子２０１を透過する際に回折作用を受け、青色および赤外波長のレーザ光の光軸方向に曲げられる。このホログラム格子パターンは赤外／青色波長のレーザ光を回折させないものとされているため、赤外／青色波長のレーザ光は、光軸補正素子２０１を透過する際に回折作用を受けることなく、そのまま光検出器１１６へと導かれる。
【００８５】
なお、光検出器１１６は、青色、赤色および赤外波長のレーザ光をそれぞれ受光する一つのセンサーパターンのみを有しており、そのセンサ面が、赤外／青色レーザの光軸と、光軸補正素子２０１によって回折された赤色レーザの光軸との交点位置に位置づけられるよう、光ピックアップ装置２００内に配置されている。
【００８６】
光ディスクによって反射された赤色波長のレーザ光は、光軸補正素子２０１によって、光軸補正作用を受け、青色および赤外波長のレーザ光の光軸方向に曲げられる。このとき、上記の如く、赤外／青色レーザの光軸と回折された赤色レーザの光軸との交点に光検出器が配置されているため、赤色レーザ光は、赤外／青色レーザ光と同じく、光検出器１１６に配された一つのセンサーパターン上に収束される。
【００８７】
図５に示す変更例によれば、上記実施の形態と比較して、光検出器１１６上のセンサーパターンを削減することができる。よって、上記実施の形態に比べ、光検出器１１６の構成を簡素なものとすることができる。
【００８８】
また、上記実施の形態のさらなる変更例として、図６に示す如く、２波長型半導体レーザ１０４と、グレーティング１０５の間に光軸補正素子３０１を新たに加えた、光ピックアップ装置３００が考えられる。ただし、この場合には、別途光軸補正素子３０１を配する必要から、光学系を構成する光学素子の部品点数が増加し、また、コストの上昇を招くとの問題が生じる。上記実施の形態によれば、かかる問題を回避しながら、同時に、上記検証例にて示したように、赤外波長のレーザ光と赤色波長のレーザ光の収差特性の悪化を抑制することができる。
【００８９】
なお、上記実施の形態では、青色レーザ光を無限系にて対物レンズに入射させるようにしたが、青色レーザ光を有限系にて対物レンズに入射させる場合にも、上記実施の形態と同様の効果が奏される。青色レーザ光の光軸は光学系の光軸に整合しているため、光軸ずれによる収差なくディスク上に収束される。
【００９０】
この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】実施の形態に係る光ピックアップ装置の光学系を示す図
【図２】実施の形態に係る２波長型半導体レーザの構成を示す図
【図３】実施の形態に係る検証例１を説明する図
【図４】実施の形態に係る検証例２を説明する図
【図５】実施の形態に係る光ピックアップ装置の光学系の変更例を示す図
【図６】実施の形態に係る光ピックアップ装置の光学系の変更例を示す図
【符号の説明】
【００９２】
１００    光ピックアップ装置
１０１    半導体レーザ
１０３    コリメータレンズ
１０４    ２波長型半導体レーザ
１０７    コリメータレンズ
１１０    波面補正素子
１１４ａ  対物レンズ
１１６    光検出器
【図１】
2007073137.tif 000003
【図２】
2007073137.tif 000004
【図３】
2007073137.tif 000005
【図４】
2007073137.tif 000006
【図５】
2007073137.tif 000007
【図６】
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